6月17日，我國(guó)在南海北部成功鉆獲的天然氣水合物實(shí)物樣品“可燃冰”在廣州亮相。中國(guó)是繼美國(guó)、日本、印度之后第4個(gè)通過國(guó)家級(jí)研發(fā)計(jì)劃采到天然氣水合物實(shí)物樣品的國(guó)家。 天然氣水合物存在于海底或陸地凍土帶內(nèi)，是由天然氣與水在高壓低溫條件下結(jié)晶形成的固態(tài)籠狀化合物。純凈的天然氣水合物呈白色，形似冰雪，可以像固體酒精一樣直接被點(diǎn)燃，因此，又被形象地稱為“可燃冰”。1立方米天然氣水合物可以釋放出164立方米的天然氣。 新華社記者周文杰攝
前天(17日)，我國(guó)剛剛在南海北部成功鉆獲的這種神秘物質(zhì)，在廣州首次亮相就引起轟動(dòng)。這種叫“可燃冰”的物質(zhì)，學(xué)名天然氣水合物，被稱作“21世紀(jì)新能源”?？茖W(xué)家估計(jì)，其全球蘊(yùn)藏量是已知煤炭和油氣資源量總和的兩倍，至少可供人類使用100年。
目前，中國(guó)是繼美國(guó)、日本、印度之后第4個(gè)通過國(guó)家級(jí)研發(fā)計(jì)劃采到水合物實(shí)物樣品的國(guó)家。這證實(shí)了我國(guó)南海北部蘊(yùn)藏有豐富的天然氣水合物資源，也標(biāo)志著中國(guó)天然氣水合物調(diào)查研究水平一舉步入世界先進(jìn)行列。
翹望“可燃冰”，它，將是21世紀(jì)占主導(dǎo)地位的新能源嗎？誰(shuí)，又將在利用它的競(jìng)賽中占得先機(jī)？
懸疑一：
到底藏有多少“可燃冰”
對(duì)“可燃冰”，第一個(gè)疑問恐怕就是：全世界有多少儲(chǔ)藏量？中國(guó)又有多少？
沒有確切的答案。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的科學(xué)家卡文頓曾預(yù)測(cè)，全球的凍土和海洋中，“可燃冰”的儲(chǔ)量在3114萬億立方米到763億億立方米之間，但當(dāng)時(shí)世界海洋中發(fā)現(xiàn)的“可燃冰”分布帶只有57處，2001年就增加到88處。對(duì)于中國(guó)可燃冰的儲(chǔ)藏量，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局給出的初步預(yù)測(cè)是，南海北部遠(yuǎn)景資源量可達(dá)上百億噸油當(dāng)量，可與目前全世界一年的能源消費(fèi)總量相當(dāng)。
“這些‘可燃冰’的儲(chǔ)量都是估算的?！敝袊?guó)石油大學(xué)教授陳光進(jìn)說，“從遠(yuǎn)景資源量再到地質(zhì)資源量、再到地質(zhì)儲(chǔ)量、再到探明的儲(chǔ)量，至少還需要十多年工作?！背宋醋C明的巨大儲(chǔ)量，科學(xué)家還相信，“可燃冰”的價(jià)值是非常驚人的。陳光進(jìn)告訴記者，科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，1立方米純凈的“可燃冰”，能釋放出164立方米的天然氣。有科學(xué)家推算，全世界海洋所儲(chǔ)藏的“可燃冰”，其所含天然氣約為1.8億億立方米至2.1億億立方米，而目前估算的全球天然氣儲(chǔ)量在180萬億到1000萬億立方米之間。美國(guó)能源部認(rèn)為，僅南、北卡羅來納州大西洋底的儲(chǔ)備就夠美國(guó)人用100年。而日本地質(zhì)調(diào)查的估計(jì)，周邊海底埋藏的“可燃冰”相當(dāng)于日本百年天然氣的使用量。
有個(gè)數(shù)據(jù)是確信無疑的：中國(guó)此次發(fā)現(xiàn)的“可燃冰”，沉積層厚度達(dá)34米，氣體中甲烷含量高達(dá)99.8%。無論是礦層厚度、水合物豐度，還是甲烷純度，都超出世界上其他地區(qū)類似的發(fā)現(xiàn)。全程參與此次勘察的廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局副總工程師吳能友告訴記者，“從粒級(jí)小于0.063毫米的細(xì)土里，國(guó)際上發(fā)現(xiàn)的‘可燃冰’含量多在5%至10%，而中國(guó)這次發(fā)現(xiàn)的含量高于40%，這在世界上還是第一次?！?/p>
“理論上說，如果將目前估算的全球‘可燃冰’都開采出來的話，可以供人類使用100年以上?！标惞膺M(jìn)說，這種存在于海洋大陸架地區(qū)和陸地凍土帶內(nèi)的固態(tài)化合物，燃燒以后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)驈U棄物，對(duì)于日益陷入能源危機(jī)的地球來說，“可燃冰”是大自然賜給人類神奇也是最后的天然能源。
懸疑二：
何時(shí)走上“商業(yè)化”之路
“可燃冰”能否成為人類未來的新能源，取決于其何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化開采。
美國(guó)1998年在《天然氣水合物研究與資源開發(fā)計(jì)劃》中，把商業(yè)性開采的時(shí)間定為2015年。日本的目標(biāo)更早，計(jì)劃較美國(guó)提前5年即2010年就將實(shí)現(xiàn)商業(yè)性開發(fā)。全球性的“可燃冰”商業(yè)利用競(jìng)賽已經(jīng)開始……
“現(xiàn)在的難題是，‘可燃冰’開采成本非常高”，中科院廣州天然氣水合物研究中心首席研究員陳多福博士告訴記者。陳博士曾應(yīng)美國(guó)康奈爾大學(xué)地球與大氣科學(xué)系的邀請(qǐng)，參加在美國(guó)墨西哥灣開展的海底“可燃冰”考察。他所見到的開采，用的是潛艇：在約540米深的海底，潛艇的機(jī)械臂直接抓取裸露在外的“可燃冰”，然后放入密封罐中，帶回地面?！白庖凰覞撏В刻齑蠹s需要1.8萬美元，對(duì)科考來說不算貴，但如果用于商業(yè)，那肯定不劃算?！?/p>
根據(jù)美國(guó)和日本披露的數(shù)據(jù)，目前的“可燃冰”開采成本平均高達(dá)每立方米200美元，根據(jù)每立方米釋放能量相當(dāng)于164立方米天然氣計(jì)算，其折合天然氣的成本達(dá)到每立方米1美元以上，而上海目前民用天然氣的售價(jià)每立方米也僅2.1元。
作為后來者，中國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家面臨更多困難。吳能友在領(lǐng)銜攻關(guān)“天然氣水合物資源調(diào)查”項(xiàng)目后，一年之中瘦了32斤，“壓力很大，主要是缺乏基礎(chǔ)理論的支撐?！弊蛱?，他告訴記者，盡管已成功取得了“可燃冰”實(shí)物樣品，依然不能太過樂觀：調(diào)查僅僅認(rèn)識(shí)了天然氣水合物存在的現(xiàn)象，鉆探也僅僅在一個(gè)點(diǎn)上取得突破，要科學(xué)地認(rèn)識(shí)南海北部整個(gè)海域的天然氣水合物形成機(jī)理和分布規(guī)律，尚有許多科學(xué)問題需要解決。另外，在開采技術(shù)方面，鉆獲可燃冰的勘探航次首席科學(xué)家、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的張海啟博士坦承：中國(guó)目前不具備獨(dú)立鉆探和取芯的技術(shù)，只能和國(guó)外鉆探公司合作。
“中國(guó)要實(shí)現(xiàn)‘可燃冰’的商業(yè)化開采，最終得靠自主創(chuàng)新?！标惗喔２┦扛嬖V記者，雖然美國(guó)的海底“可燃冰”考察對(duì)許多國(guó)家的科學(xué)家都開放，但一涉及到關(guān)鍵技術(shù)的會(huì)議，美方都會(huì)實(shí)施清場(chǎng)，只留“自己人”。今年5月25日，中美發(fā)布了《第二次中美戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)對(duì)話聯(lián)合情況說明》，中美在能源和環(huán)境領(lǐng)域達(dá)成包括清潔煤技術(shù)、煤層氣項(xiàng)目、燃油低硫化及核電合作多項(xiàng)共識(shí)，唯獨(dú)沒有“可燃冰”方面的研究合作，美國(guó)對(duì)中國(guó)這個(gè)潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，保留了最大的新能源秘密。
國(guó)家發(fā)改委去年8月公布的《中國(guó)石油替代能源發(fā)展概述》研究報(bào)告表示，未來10年，中國(guó)將投入8億元進(jìn)行“可燃冰”的勘探研究，預(yù)計(jì)2010年至2015年將進(jìn)行試開采。張海啟博士認(rèn)為，樂觀估計(jì)，中國(guó)在30年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)“可燃冰”的商業(yè)化開發(fā)。
懸疑三：
會(huì)否形成更多“百慕大”
世界上有這樣一片水域———無論是航行的船只，或是翱翔的飛機(jī)，都常無故失蹤；事后不管派出多少人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)搜救，也總是“勞而無功”，不但找不到幸存者，也看不見任何尸體，或一星半點(diǎn)船只或飛機(jī)的殘骸。
今天，這個(gè)神秘的“百慕大”之謎，被科學(xué)家與“可燃冰”聯(lián)系在了一起。1984年，加拿大科學(xué)家唐納德·戴維森提出假說，“可燃冰”溶解釋放大量甲烷氣體，會(huì)導(dǎo)致輪船因海水密度降低無法承重而沉沒，飛機(jī)因尾氣引燃可燃?xì)怏w而燒毀；不約而同，美國(guó)密西西比州大學(xué)物理學(xué)家布魯斯·迪那多博士也宣稱自己成功揭秘，海底甲烷釋放產(chǎn)生的大量氣泡很可能就是吞噬過路船只的神秘殺手。
其實(shí)，這片位于美國(guó)佛羅里達(dá)半島及波多黎各島和百慕大群島之間的三角形海域，在曾有過的揭秘?zé)岢敝?，“可燃冰”一說只是其中一種猜測(cè)。然而，“可燃冰”這把雙刃劍可能帶給人類的災(zāi)難卻早已被科學(xué)家們證實(shí)。
首先是地質(zhì)災(zāi)害?！翱扇急苯?jīng)常作為沉積物的膠結(jié)物存在，它對(duì)沉積物的強(qiáng)度起著關(guān)鍵的作用。吳能友說：“天然氣水合物往往同自然環(huán)境條件處于十分敏感的平衡之中，任何一種變化，都會(huì)影響天然氣水合物系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致海底沉積物失去穩(wěn)定性，產(chǎn)生海底滑坡。”牽一發(fā)而動(dòng)全身，“可燃冰”的開采，會(huì)不會(huì)帶來毀滅性的災(zāi)難？
其次是溫室效應(yīng)?！凹淄槭且环N溫室效應(yīng)遠(yuǎn)大于二氧化碳的溫室氣體，大約是二氧化碳的13倍，它在全球氣候變化中扮演重要角色?！眳悄苡颜f，“可燃冰”不穩(wěn)定，在常溫和常壓環(huán)境下極易分解。從邊緣海釋放的甲烷，在大氣中就占了相當(dāng)大的比重。有研究表明，地質(zhì)歷史時(shí)期有若干全球變化事情是由天然氣水合物分解甲烷釋放造成的。
在看似平靜的海之深藍(lán)下，這樣高含量的“可燃冰”的發(fā)現(xiàn)，難道只能是看起來很美，甚至是高懸頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍？對(duì)此，吳能友答復(fù)：“北歐的大海嘯和‘百慕大’之謎僅僅是科學(xué)家根據(jù)地質(zhì)現(xiàn)象作出的推斷，有待于進(jìn)一步證實(shí)。至于是否會(huì)導(dǎo)致海底滑坡和甲烷泄漏，我們鉆探實(shí)物樣品時(shí)將水溫、壓力都維持在了原有狀態(tài)，對(duì)環(huán)境并無影響?！?/p>
“可燃冰”的大規(guī)模開采，世界上至今尚無完美方案，但上海市能源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主任謝仲華非常樂觀，“我相信不遠(yuǎn)的將來，人類完全能把握好‘可燃冰’帶來的機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)?！?（林環(huán) 周楠 尤莼潔）
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